1、第三章物質在水溶液中的行為第三章物質在水溶液中的行為第第3節節 沉淀溶解平衡第沉淀溶解平衡第2課時課時1沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡生活生活自然界自然界生產生產溶液中的化學反應溶液中的化學反應沉淀溶解平衡的應用沉淀溶解平衡的應用1.1.沉淀的生成沉淀的生成（1 1）意義：）意義：在物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等方面有重要在物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義。意義。（2 2）方法：）方法： A.A.調節調節PHPH法法例：工業原料氯化銨中混有氯化鐵例：工業原料氯化銨中混有氯化鐵,加氨水調加氨水調PH值至值至78Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+ B.B.加沉淀

2、劑法加沉淀劑法如如:沉淀沉淀Cu2+、Hg2+等等,以以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑（3 3）原則：）原則：生成沉淀的反應能發生生成沉淀的反應能發生, ,且進行得越完全越好且進行得越完全越好注意：當剩余離子即平衡離子濃度注意：當剩余離子即平衡離子濃度10-5mol/L時時,認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。 根據平衡移動原理根據平衡移動原理, ,對于在水中難溶的電解質對于在水中難溶的電解質, ,如如果能設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子果能設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子, ,使平使平衡向沉淀溶解的方向移動衡向沉淀溶解的方向移動, ,就可以使沉淀

3、溶解。例如就可以使沉淀溶解。例如醫院中進行鋇餐透視時醫院中進行鋇餐透視時, ,用用BaSOBaSO4 4做內服造影劑做內服造影劑, ,為什么為什么不用不用BaCOBaCO3 3做內服造影劑？做內服造影劑？陜西商洛柞水縣柞水溶洞陜西商洛柞水縣柞水溶洞 山東淄博博山溶洞山東淄博博山溶洞 當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石巖層在經歷了數萬年的歲月侵蝕之巖層在經歷了數萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的后，會形成各種奇形異狀的溶洞溶洞。你知道。你知道它是如何形成的嗎它是如何形成的嗎？問

4、題問題1 1：溶洞里美麗的石筍、鐘乳是如何形溶洞里美麗的石筍、鐘乳是如何形成的？成的？Ca2+2HCO3- CaCO3+CO2+H2O CaCO3+CO2+H2O Ca2+2HCO3- 問題問題2 2：人口增長、燃燒煤和其他化石燃料人口增長、燃燒煤和其他化石燃料為什么會干擾珊瑚的生長？為什么會干擾珊瑚的生長？沉淀的溶解沉淀的溶解BaCO3(s) 等難溶鹽溶解在強酸溶液中等難溶鹽溶解在強酸溶液中: BaCO3(s) +2H+=CO2 +H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+=CO2 +H2O+Ca2+ ZnS(s)+2H+ = Zn2+H2S 難溶于水的氫氧化物溶解在酸中：難溶于水的氫氧化物

5、溶解在酸中： Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2+2H2O Fe(OH)3(s) +3H+=Fe3+3H2OMg(OH)2(s)溶解在氯化銨等酸性的鹽溶液中溶解在氯化銨等酸性的鹽溶液中: Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2+H2O+2NH3沉淀的溶解原理沉淀的溶解原理實質是設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子實質是設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子, ,使平衡向使平衡向沉淀溶解的方向移動沉淀溶解的方向移動例：例：CaCOCaCO3 3難溶于難溶于H H2 2SOSO4 4, ,易溶于易溶于HClHCla.a.酸堿溶解法酸堿溶解法例：例：Al(OH)Al(OH)3 3既溶于既溶于HCl

6、HCl, ,又溶于又溶于NaOHNaOHb.b.難溶于水的電解質溶于某些鹽溶液難溶于水的電解質溶于某些鹽溶液 例：例：Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于溶于NHNH4 4ClCl溶液溶液欲使某物質溶解欲使某物質溶解, ,需必要條件需必要條件Q Qi iK Kspspc c、其它沉淀溶解的方法、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應使沉淀溶解利用氧化還原反應使沉淀溶解CuSCuS、HgSHgS等不能溶于非氧化性的強酸等不能溶于非氧化性的強酸, ,如鹽酸如鹽酸, ,只只能溶于氧化性的強酸能溶于氧化性的強酸, ,如硝酸如硝酸, ,甚至是王水甚至是王水, ,其間發其間發生了氧化還原反應生了氧化還原反應生成

7、配位化合物使沉淀溶解生成配位化合物使沉淀溶解銀氨溶液的制取就是典型的例子利用生成穩定的可銀氨溶液的制取就是典型的例子利用生成穩定的可溶配位化合物溶配位化合物Ag(NHAg(NH3 3) ) 2 OHOH來溶解沉淀來溶解沉淀AgOHAgOH（常用于溶解某些具有明顯氧化性或還原性的難溶物）（常用于溶解某些具有明顯氧化性或還原性的難溶物） 向盛有向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO2mL 0.1mol/L ZnSO4 4溶液的試管中加入溶液的試管中加入幾滴幾滴NaNa2 2S S (0.1mol/L)(0.1mol/L) 溶液溶液, ,再向其中滴加再向其中滴加CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,

8、觀察沉淀顏色觀察沉淀顏色的變化。的變化。探究實驗探究實驗2:物質物質ZnSCuSKsp(mol2L-2)1.610-241.310-36沉淀顏色沉淀顏色白色白色黑色黑色 ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移動平衡向右移動沉淀轉化的實質沉淀轉化的實質：沉淀溶解平衡的移動：沉淀溶解平衡的移動,一種沉一種沉淀可以轉化為淀可以轉化為更難溶更難溶的沉淀的沉淀,兩種難溶物的溶解兩種難溶物的溶解能力差別越大能力差別越大,這種轉化的趨勢越大。這種轉化的趨勢越大。 例：在例：在ZnS沉淀加入沉淀加入10mL0.001mol/L的的CuSO4溶液是否有溶液

9、是否有CuS沉淀生成？已知沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 解：解：ZnS沉淀中的硫離子濃度為：沉淀中的硫離子濃度為：S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12(mol/L)Qc=Cu2+S2-=1.010-3mol/L1.2610-12mol/L =1.2610-15mol2L-2因為：因為：Qc(CuS) Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀會轉化為沉淀會轉化為CuS沉淀沉淀練習練習:已知已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通過計算

10、說明通過計算說明MnS沉淀中滴加沉淀中滴加0.01mol/L的的Pb(NO3)2溶液是否有溶液是否有PbS沉淀析出。沉淀析出。(2).ZnS沉淀為什么轉化為沉淀為什么轉化為CuS沉淀的定量計算沉淀的定量計算 利用沉淀轉化原理利用沉淀轉化原理,在工業廢水的處理過程中在工業廢水的處理過程中,常用常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。等重金屬離子。 Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(Pb

11、S)=3.410-28mol2L-2練習：寫出練習：寫出FeS(s)與廢水中的與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應離子方程的反應離子方程式。式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS +2H+ Cu2+ + S2- = CuS Cu2+ + HS- = CuS +H+ 用用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀劑都能除去

12、工作沉淀劑都能除去工業廢水中的業廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。等重金屬離子。水垢中的水垢中的Mg(OH)Mg(OH)2 2是怎樣生成的是怎樣生成的? ?硬水硬水:是含有較多是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和和SO42-的水的水.加熱時：加熱時： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 +CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3 +CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 為什么在水垢中鎂主要以為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀沉淀形式存在形式存在,而而不是以不是以MgCO3沉淀沉淀的形式存在？比較

13、它們飽和時的形式存在？比較它們飽和時Mg2+的大小。的大小。136323106.2108.6)(LmolMgCOKspMgMgCO的飽和溶液中：在143123222101.14106.54)()(LmolOHMgKspMgOHMg飽和溶液中：在MgCO3沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡：MgCO3(s) Mg2+ + CO32-LmolMgCOKspCO/106.2108.6)(36323CO32-水解平衡：水解平衡：CO32- + H2O HCO3- + OH-4111421079.1105.510awhKKK1434106.6106.21079.1LmolCKOHh924322102.1)106

14、.6(106.2OHMgQc 因為因為Qc Ksp(Mg(OH)2),所以有所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加熱后沉淀析出。即加熱后,MgCO3沉淀轉化為沉淀轉化為Mg(OH)2。 因此硬水加熱后的水垢的主要成分是因此硬水加熱后的水垢的主要成分是CaCO3和和Mg(OH)2而不是而不是CaCO3 和和MgCO3.洗滌水垢的方法：除出水垢中的洗滌水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和和Mg(OH)2用食醋用食醋, CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca +CO2 +H2O Mg(OH)2+2CH3COOH =(CH3COO)2Mg+2H2O為什么醫學上常用BaSO4作為內服造影劑“鋇

15、餐”,而不用BaCO3作為內服造影劑“鋇餐”？提示：BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42- (aq) Ksp=1.110-10 mol2L-2BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32- (aq) Ksp=5.110-9 mol2L-2由于人體內胃酸的酸性較強（由于人體內胃酸的酸性較強（pHpH為為0.90.91.51.5）, ,如果服下如果服下BaCOBaCO3 3, ,胃酸會與胃酸會與COCO3 32-2-反應生成反應生成COCO2 2和水和水, ,使使COCO3 32-2-濃度降低濃度降低, ,使使Qc c Ksp, ,使使BaCOB

16、aCO3 3的沉淀溶解平衡向右移動的沉淀溶解平衡向右移動, ,使體內的使體內的BaBa2+2+濃度增大而引起人體中毒。濃度增大而引起人體中毒。BaCOBaCO3 3(s) Ba(s) Ba2+2+(aq)+CO(aq)+CO3 32-2- (aq)(aq)COCO3 32-2-+2H+2H+ + CO CO2 2+H+H2 2O O所以所以, ,不能用不能用BaCOBaCO3 3作為內服造影劑作為內服造影劑“鋇餐鋇餐”而而SOSO4 42-2-難以難以與與H H+ +結合生成硫酸結合生成硫酸, ,胃酸中的胃酸中的H H+ +對對BaSOBaSO4 4的溶解平衡基本沒的溶解平衡基本沒有影響有影響

17、, ,BaBa2+2+濃度保持在安全濃度標準下濃度保持在安全濃度標準下, ,所以用所以用BaSOBaSO4 4作作“鋇餐鋇餐”。同步練習同步練習1.1.下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A.A.由于由于AgClAgCl水溶液導電性很弱水溶液導電性很弱, ,所以它是弱電解質所以它是弱電解質B.B.難溶電解質離子濃度的乘積就是該物質的溶度積常數難溶電解質離子濃度的乘積就是該物質的溶度積常數C.C.溶度積常數大者溶度積常數大者, ,溶解度也大溶解度也大D.D.用水稀釋含有用水稀釋含有AgClAgCl固體的溶液時固體的溶液時, , AgClAgCl的溶度積常數不變。的溶度積常數不變。D2. 某溫度下某溫度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后中達到沉淀溶解平衡后,改變溶液改變溶液pH,金屬陽金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析離子濃度的變化如圖所示。據圖分析,下列判下列判斷錯誤的是斷錯誤的是(